Criterio PCA

DISEÑO DE PAVIMENTOS DE
CONCRETO HIDRÁULICO

MÉTODOS DE DIMENSIONAMENTO

PORTLAND CEMENT ASSOCIATION
PCA 1984
AMERICAN ASSOCIATION OF STATE
HIGHWAY AND TRANSPORTATION
OFFICIALS
AASHTO 1993

Junta Transversal

Posición de la carga crítica, análisis por
FATIGA, criterio de la PCA

Carril principal

Acotamiento (opcional)

Borde libre o junta del acotamiento

Jun Transvernta
rsal

Posición de la carga crítica, análisis por
EROSIÓN, criterio de la PCA

Carril principal

Acotamiento (opcional)

Borde libre o junta del acotamiento

Relación de daño, R.D.: Es la relación entre el
daño R D :
número de repeticiones pronosticadas y el No
de repeticiones permisibles. Se calcula para
cada grupo de carga y período de diseño
R.D. = relación de daño alfinal de año
p

m

ni,j
R.D. =
i=1

j= 1

Ni,j

ni,j = número de repeticiones previstas de
u a ca ga e e pe odo
una carga j en el período i

Ni,j = número de repeticiones permisibles
de una carga j en el período i
p = número de períodos en cada año
m = número de grupos de carga

Nf : Repeticiones admisible
Ni,j = número de repeticiones permisibles
de una carga j en el períodoi

Darter y Barengerg (1977)

Log Nf = f1 – f2 ( s/ Sc)

f1 = 16.61, f2 = 17.61

Ecuaciones de la PCA

s
Para

Sc
Para

s
Sc

Para

s
Sc

≥ 0.55

Log Nf = 11.737 – 12.077 ( s/ Sc)
4.2577

≤ 0.55

Nf=
Nf
s

– 0.4325

Sc

≤ 0 45
0.45

Nf= ilimitada

3.268

CRITERIO DE FALLA
Para agrietamiento por fatiga:
Nf = f1 (e1)

-f2
f2

(E1)

–f3
f3Nf = número de repeticiones permisibles, sin producir agrietamiento

e1 = deformación a tensión en el fondo de una capa asfáltica
E1 = módulo elástico de una capa asfáltica
f1 f2 f3 = son constantes determinadas en laboratorio

(0.0796, 3.291 y 0.854), Ins. Del Asf.
(0.0685, 5.671 2.363),
(0 0685 5 671 y 2 363) Shell

CRITERIO DE FALLA
Por deformación permanente:
Nd = f4 (ec)

Nd-f5

= Número de repeticiones permisibles que limitan
deformación permanente

deformación permanente
ió
t
ec = d f deió subrasantet por compresión en parte
superior
la

f4 f5

= constantes que se obtienen en pruebas de
campo o pruebas de pavimento

(1.35 x 10 -9, 4.477 ), Ins. Del Asf.
(6.15 x 10 -7, 4.0 ), Shell

Re
elación de es
sfuerzos, s/
/Sc

REPETICIONESPERMISIBLES

1.00
0.90

0.80

0.70
0.60

0.50

0.40
10 - 1

10 - 2

10 - 3

10 - 4

10 - 5

10 - 6

10 - 7

No de repeticiones de carga a la falla, Nf

10 - 8

Escala logarítmica

Curvas típicas de resultados de fatiga (diferentes fuentes)

Log Nf = 17.61 – 17.61 (s/Sc)

Curva para el 50 %
de probabilidad

Análisis de fatiga
p/2

p/2

En concretos se utilizanvigas de:
Se aplica una carga a flexión repetitiva
en una viga de 38.1 mm de largo x 76
mm x 76 mm

h

Se aplica 1 a 2 repeticiones por
seg, con d
duraciones de 0.1 seg.
i
d 01

Se grafican: Log de repeticiones vs.
s/ Sc

b
a
s =

l
3aP
bh

3

Análisis por fatiga.
Repeticiones
permisibles basado
en relación de
esfuerzos. CON y
SIN acotamientos de
t i t d
concretoAnálisis por erosión.
Repeticiones
permisibles basado
en factor de erosión.
CON acotamientos
de
d concreto
t

Análisis por erosión.
Repeticiones
permisibles basado
en factor de erosión.
SIN acotamientos de
concreto
t

ASPECTOS DE DISEÑO ESTRUCTURAL, PCHAD
Tecnología actual
T
l í
t l
 Placa sobre k (Westergaard,
AEF en 2D), algunos AEF en
3D
 Se requiere mejorar en: Simulaciones más realistas
en;
 Alabeo y cargas por
tránsito
 Comportamiento de juntas
 Base/subbase/subrasante
 Uso de AEF en 3D
 Período para hacerlo
 Si i t 5 años
Siguientes
ñ


Deflections
DEFLEXIONES
0.0535
0.0512
0.0477
0.0442
0.0407
0.0371
0.0336
0.0301
0 0301
0.0266
0.0231
0.0196
0.0161
0.0126
0.0091
0.0079

DIMENSIONAMENTO DE
PAVIMENTOS DE...